動態與案例

AI蘇格拉底之課堂分析S-T圖與Rt-Ch圖

發行編號:HB20230926C
日期:2023年09月26日(更新:2026年09月04日)

AI蘇格拉底S-T課堂分析:從師生互動看見教學型態

以S-T圖與Rt-Ch圖辨識講授、練習、對話與混合型課堂,讓觀議課與教師專業對話更有依據

你的課堂屬於哪一種教學型態?是講授型、練習型、對話型,還是混合型?更重要的是,我們如何以較科學、客觀的方法辨識這些型態,而不只依賴觀課者的印象?

S-T課堂分析將課堂中的教師與學生行為轉化為可視化數據;結合HiTeach智慧教學系統與AI蘇格拉底後,更能自動產生S-T圖與Rt-Ch圖,協助教學團隊看見課堂互動結構、比較不同教學設計,並以數據展開專業對話。

S-T課堂分析將師生互動轉化為可視化教學證據圖1:從課堂互動紀錄、S-T與Rt-Ch圖表,到教師專業對話的分析流程

一、從課堂觀察記錄到S-T分析

過去數十年間,教育學者與專家發展出多種課堂觀察記錄及分析工具,將教學現場轉化為可討論的視覺證據。例如座位表觀察記錄SCORE(Gall & Acheson, 1980)、FIACS互動分析系統(Flanders, 1966)、LessonNote(Version 3.8.1; Lesson Study Alliance, 2018)、穿戴式感應器教學行為分析(Prieto, Sharma, Dillenbourg, & Jesús, 2016),以及S-T分析(藤田廣一、吉本英夫,1980)等。這些方法的共同目的,是協助教師團隊跳脫抽象感受,更具體地研討課堂歷程與教學改進方向。

STEP 01定時取樣在常規課堂中,每30秒記錄一次主要行為。
STEP 02標記S或TS代表學生行為,T代表教師行為,不細分內容類別。
STEP 03生成S-T圖把TSSSTS…STS等行為序列轉換為課堂互動曲線。
STEP 04計算Rt與Ch以教師行為佔有率和師生行為轉換率判讀課堂型態。

兩個核心指標:Rt與Ch

S-T課堂分析由藤田廣一與吉本英夫於1980年提出。它以師生互動為基礎,將課堂行為分為學生(S)與教師(T)兩類,再透過Rt與Ch兩項指標判斷課堂較接近練習、對話、講授或混合型。

Rt:教師行為佔有率
Rt = Nt / N
N為教學行為的總採樣數,Nt為教師(T)行為的採樣數。Rt越高,表示教師行為在課堂時間中所占比例越高。
Ch:師生行為轉換率
Ch = (g - 1) / N
g為連續資料組數。例如「T T|S S|T|S S|T T T」共有5組,因此師生行為轉換4次。Ch越高,表示S與T之間的轉換越頻繁。
講授型 Lecture教師行為占比較高,課堂以教師講解與示範為主。
練習型 Practice學生持續進行練習或任務,師生角色轉換相對較少。
對話型 Dialogue教師與學生頻繁轉換互動,課堂對話密度較高。
混合型 Hybrid講解、互動與練習交錯進行,呈現多元教學節奏。
S-T課堂分析的S-T圖與Rt-Ch圖型態判讀圖2:S-T圖與Rt-Ch圖的課堂型態判讀架構

判讀時不能只看型態名稱。講授、練習、對話與混合並沒有絕對優劣,仍須回到學習目標、教材內容、學生狀態與教學策略理解。S-T與Rt-Ch圖的價值,在於提供一致的觀察語言,幫助團隊提出更精準的問題。

二、AI蘇格拉底自動生成S-T圖與Rt-Ch圖

傳統S-T分析需要觀察員每30秒判斷並記錄一次S或T,課後再整理行為序列、計算指標與繪圖。這套方法具備清楚的分析架構,但人工記錄與整理所需時間較高,也不容易成為日常教學中的常態工具。

使用HiTeach進行智慧課堂教學時,AI蘇格拉底可根據系統記錄的師生科技互動,自動整理S-T行為序列並生成S-T圖與Rt-Ch圖。教師不必另外操作計時表或重做統計,即可在課後取得可視化分析結果,作為自我反思、同儕觀課與教學研討的參考。

自動記錄把HiTeach課堂中的師生互動歷程轉換為可分析資料。
即時產出課堂結束後自動生成S-T圖、Rt-Ch圖與時間比例。
快速判讀辨識講授、練習、對話或混合型課堂結構。
支持改進以同一套證據比較課例,討論教學設計與互動節奏。

課例A:講授型課堂

課例A的S-T圖與Rt-Ch圖顯示為講授型課堂圖3:課例A之S-T課堂分析(講授型)

課例A總時間為65分鐘(3,900秒),其中教師(T)行為時間為54分鐘(3,240秒),占83%;學生(S)行為時間為11分鐘(660秒),占17%。Rt值大於0.7,系統判定為講授型。S-T圖中較長的水平線段,也顯示教師行為在多數時段占主導位置。

課例B:混合型課堂

課例B的S-T圖與Rt-Ch圖顯示為混合型課堂圖4:課例B之S-T課堂分析(混合型)

課例B總時間為51分鐘(3,060秒),其中教師(T)行為時間為33.5分鐘(2,010秒),占66%;學生(S)行為時間為17.5分鐘(1,050秒),占34%。Rt值介於0.3與0.7之間,系統判定為混合型。相較課例A,其曲線持續向上推進,反映教師與學生行為在課堂中有較多交替。

三、同課異構比較:看見不同教學設計的互動結構

兩個異質教育團隊分享教學經驗時,可採用「同課異構」進行研討;同質教育團隊則可透過「同課同構」共同備課,在分擔工作之餘維持教學品質。無論採取哪一種方式,若只依賴口頭描述,課堂節奏與師生互動差異往往不容易精確比較。

AI蘇格拉底自動產出的S-T圖與Rt-Ch圖,可以用一致的尺度快速比較兩節或多節課。以下兩個《沙茶問題》課例採用不同教學設計:課例A的教師行為占84%,判定為講授型;課例B的教師行為占70%,位於混合型邊界。從S-T曲線可直接看到,課例A較為平坦,課例B則因學生參與時間增加而更明顯向上延伸。

沙茶問題同課異構課例A與B的S-T及Rt-Ch圖比較圖5:同課異構課例A(講授型)與課例B(混合型)的S-T課堂分析比較

數據不是為了把課堂簡化成一個標籤。真正值得討論的是:兩位教師設定了什麼學習目標?在哪些環節安排學生思考、練習或對話?這些安排是否產生預期的參與節奏?搭配教材、課堂影片與其他教學數據,S-T分析能把「看起來不同」進一步轉化為「差異發生在哪裡、為什麼發生,以及下一次可以如何調整」。

四、讓課堂觀察從人工記錄走向可持續的專業對話

S-T課堂分析將教學行為區分為學生S與教師T兩類,方法簡明,並以圖形呈現結果,使教學研討更容易聚焦。AI蘇格拉底進一步減輕觀察員每30秒記錄一次S或T,以及課後整理、計算與繪圖的繁瑣工作,讓四十多年前的課堂分析智慧得以在數位教學環境中延續與創新。

對教師而言,S-T圖與Rt-Ch圖不是教學品質的單一分數,而是一面可反覆檢視的鏡子。當課堂數據能與教案、教材、影片和學生學習表現相互參照,教學團隊就能更具體地進行自我反思、同儕回饋、同課異構比較與校本教師專業發展,讓每一次觀課都累積成下一次教學改進的依據。

參考文獻與延伸閱讀

參考文獻

  1. 藤田廣一、吉本英夫(1980)。Binary表示による教師教育のための授業分析-S-T授業分析-。日本教育工学雑誌,5,119-128。
  2. Gall, M. D., & Acheson, K. A. (1980). Clinical Supervision and Teacher Development: Preservice and Inservice Applications.
  3. Flanders, N. A. (1966). Interaction analysis in the classroom: A manual for observers.
  4. Prieto, L. P., Sharma, K., Dillenbourg, P., & Jesús, M. (2016). Teaching analytics: Towards automatic extraction of orchestration graphs using wearable sensors.
  5. 吳權威等(2019):蘇格拉底教學分析與分享平台-一個促進教師專業成長的教研平台

HiTeach與AI蘇格拉底

教師增能與數位觀議課

※ 本文內容參考醍摩豆智慧教育創辦人吳權威 Power 教授 Blogspot「醍摩豆.智連環」文章:AI蘇格拉底之課堂分析S-T圖與Rt-Ch圖。
本文關鍵字:HiTeach、TEAM Model、AI蘇格拉底、S-T課堂分析、S-T圖、Rt-Ch圖、課堂觀察、數位觀議課、教學型態、講授型、練習型、對話型、混合型、同課異構、教師專業發展、教學數據分析
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